現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù):SDN、NFV、QoE、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算
定 價(jià):99 元
叢書名:計(jì)算機(jī)科學(xué)叢書
- 作者:[美]威廉·斯托林斯
- 出版時(shí)間:2018/1/1
- ISBN:9787111586647
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP393
- 頁(yè)碼:325
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書是一本討論現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教材,包括六個(gè)部分。第壹部分(第1~2章)提供了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的概述和本書其余部分的背景;第二部分(第3~6章)專注于SDN概念、技術(shù)和應(yīng)用的全面且透徹的呈現(xiàn);第三部分(第7~9章)專注于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的概念、技術(shù)和應(yīng)用的寬泛且透徹的呈現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化的討論;第四部分(第10~12章)介紹與SDN和NFV同等重要的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)的演化;第五部分(第13~15章)探討云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)這兩種占支配地位的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu);第六部分(第16~17章)對(duì)安全性進(jìn)行分析并討論職業(yè)相關(guān)的問題。本書適合作為高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教材和參考書,也可供相關(guān)技術(shù)人員閱讀參考。
前 言Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud這里有本書,檢察官。我將它送給你,你無法懷疑該書包括了全部事實(shí)。
——福爾摩斯經(jīng)典故事《獅鬃毛》,Arthur Conan Doyle爵士背景眾多因素匯聚起來,催生了計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)方面的最新革命。
需求:將注意力聚焦在設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、管理和維護(hù)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上,企業(yè)的這種需求洶涌而來。這些趨勢(shì)包括以下幾個(gè)方面。
大數(shù)據(jù):大型和小型企業(yè)越來越依賴于對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理和分析。為了在可接受的時(shí)間周期內(nèi)處理大量的數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)可能需要分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)和其他可擴(kuò)展的存儲(chǔ)技術(shù)。
云計(jì)算:在許多機(jī)構(gòu)中存在一種日益顯著的趨勢(shì),即將可觀比例甚至所有信息技術(shù)(IT)活動(dòng)遷移到稱為企業(yè)云計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)連接的基礎(chǔ)設(shè)施上。在IT數(shù)據(jù)處理方面的這種劇烈變化伴隨著網(wǎng)絡(luò)需求的劇烈變化。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT):IoT涉及大量使用標(biāo)準(zhǔn)通信體系結(jié)構(gòu)為終端用戶提供服務(wù)的對(duì)象。數(shù)十億這樣的設(shè)備將與產(chǎn)業(yè)、商業(yè)和政府網(wǎng)絡(luò)連接,提供物理世界和計(jì)算、數(shù)字內(nèi)容、分析、應(yīng)用及服務(wù)之間的交互。IoT為用戶、生產(chǎn)商和服務(wù)提供商在各種各樣的領(lǐng)域提供了前所未有的機(jī)會(huì)。受益于IoT數(shù)據(jù)收集、分析和自動(dòng)化能力的領(lǐng)域包括衛(wèi)生健康、衛(wèi)生保健、家庭監(jiān)控和自動(dòng)化、節(jié)能和智能電網(wǎng)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)和產(chǎn)品管理、安全、監(jiān)視、教育以及許多其他方面。
移動(dòng)設(shè)備:移動(dòng)設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)成為每個(gè)企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施不可或缺的組成部分,包括雇主供給和自帶設(shè)備(BYOD)。眾多的移動(dòng)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理產(chǎn)生了獨(dú)特的新需求。
能力:兩種相互影響的趨勢(shì)已經(jīng)對(duì)智能、有效的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理產(chǎn)生了新而緊迫的需求。
千兆比特?cái)?shù)據(jù)速率網(wǎng)絡(luò):以太網(wǎng)產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了100Gbps并計(jì)劃進(jìn)一步提升速率。差不多7Gbps速率的Wi-Fi產(chǎn)品已可供使用。4G和5G網(wǎng)絡(luò)為蜂窩網(wǎng)絡(luò)引入了千兆比特速率。
高速、高能力服務(wù)器:為了滿足企業(yè)不斷增長(zhǎng)的多媒體和數(shù)據(jù)處理需求,大量的刀片服務(wù)器和其他高性能服務(wù)器得以發(fā)展,并對(duì)有效地設(shè)計(jì)和管理網(wǎng)絡(luò)提出了需求。
復(fù)雜性:網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者和管理者在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)環(huán)境中工作,在這種環(huán)境中各種不同的需求,特別是大多數(shù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)和體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)需要靈活的、可管理的網(wǎng)絡(luò)硬件和服務(wù)。
安全性:隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的依賴日益增加,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)提供各種安全性服務(wù)的要求日益加強(qiáng)。
隨著對(duì)這些因素做出響應(yīng)的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)工程師、系統(tǒng)分析師、IT管理員、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師和產(chǎn)品營(yíng)銷人員有必要牢固地掌握現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這些專業(yè)人員需要理解前面所列因素的含義以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員如何做出響應(yīng)。主宰現(xiàn)實(shí)的是:(1)迅速研發(fā)和部署的兩種互補(bǔ)技術(shù),即軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV);(2)需要滿足QoS和QoE需求。
本書為讀者提供了對(duì)SDN和NFV的透徹解釋,以及它們的實(shí)際部署和在當(dāng)今企業(yè)中的使用。此外,本書清楚地解釋了QoS/QoE以及所有的相關(guān)問題,例如云網(wǎng)絡(luò)和IoT。這是一本技術(shù)書籍,目的是提供給某些有技術(shù)背景的讀者,但是除了系統(tǒng)工程師、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員以及網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議設(shè)計(jì)者外,本書對(duì)于IT管理者和產(chǎn)品銷售人員來說也是自成一體的重要資源。
本書的組織本書由以下六部分組成。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)。提供了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的概述和本書其余部分的背景。第1章概述了網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成元素,包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)和應(yīng)用。第2章對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的演化需求進(jìn)行了審視,并提供了對(duì)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的預(yù)覽。
軟件定義網(wǎng)絡(luò)。專注于SDN概念、技術(shù)和應(yīng)用的全面且透徹的呈現(xiàn)。第3章通過展示什么是SDN方法以及需要它的原因而開始討論,并提供了SDN體系結(jié)構(gòu)的概述。該章還關(guān)注了發(fā)布SDN規(guī)范數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的組織。第4章詳細(xì)觀察了SDN數(shù)據(jù)平面,包括關(guān)鍵組件、它們?nèi)绾谓换ズ凸芾。該章的許多內(nèi)容專注于OpenFlow,這是一種非常重要的數(shù)據(jù)平面技術(shù),也是與控制平面的接口。該章解釋了需要OpenFlow的原因,進(jìn)而提供了詳細(xì)的技術(shù)解釋。第5章專注于SDN控制平面,其中包括對(duì)OpenDaylight的討論,而OpenDaylight是控制平面的重要的開源實(shí)現(xiàn)。第6章涉及SDN應(yīng)用平面,除了考察通用的SDN應(yīng)用平面體系結(jié)構(gòu)外,還討論了6個(gè)能被SDN支持的主要應(yīng)用領(lǐng)域,并且提供了一些SDN應(yīng)用的例子。
虛擬化。專注于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的概念、技術(shù)和應(yīng)用的寬泛且透徹的呈現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化的討論。第7章引入虛擬機(jī)的概念,然后關(guān)注虛擬機(jī)技術(shù)的使用以開發(fā)基于NFV的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。第8章提供了NFV功能的詳細(xì)討論。第9章關(guān)注虛擬網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)概念,然后審視對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬化更為現(xiàn)代的方法,最后引入軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施的概念。
用戶需求的定義與支撐技術(shù)。與SDN和NFV的出現(xiàn)同樣重要的是服務(wù)質(zhì)量和體驗(yàn)質(zhì)量的演化,它樣決定了客戶需求以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如何響應(yīng)這些需求。第10章提供了QoS概念和標(biāo)準(zhǔn)的概述。近來QoS已經(jīng)擴(kuò)展為QoE的概念,QoE與交互式視頻和多媒體網(wǎng)絡(luò)流量尤其相關(guān)
作者簡(jiǎn)介
Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
William Stallings博士在理解計(jì)算機(jī)安全、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的全方位技術(shù)發(fā)展方面做出了獨(dú)特的貢獻(xiàn)。他寫作了18本教科書,算上各種修訂的版本,在這些主題的多個(gè)方面共寫了70本書。他的作品出現(xiàn)在各種ACM和IEEE出版物上,包括《Proceedings of the IEEE》和《ACM Computing Reviews》。他曾13次榮獲教科書和學(xué)術(shù)作者協(xié)會(huì)(Text and Academic Authors Association)頒發(fā)的年度優(yōu)計(jì)算機(jī)科學(xué)教科書獎(jiǎng)。
在30多年間,他成為該領(lǐng)域的技術(shù)貢獻(xiàn)者、技術(shù)管理者和幾個(gè)高科技公司的總經(jīng)理。他在各種計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP和基于OSI的協(xié)議棧,既包括微機(jī)也包括大型計(jì)算機(jī)。當(dāng)前,他是一名獨(dú)立的咨詢顧問,他的客戶包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)制造商、客戶、軟件開發(fā)公司和技術(shù)先進(jìn)的政府研究機(jī)構(gòu)。
他在ComputerScienceStudent.com/創(chuàng)建并維護(hù)著計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)生資源網(wǎng)站。該網(wǎng)站為計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)生(和教授)提供有關(guān)各種主題的普遍感興趣的文檔和鏈接。他是《Cryptologia》雜志的編委,該雜志是致力于密碼學(xué)研究的學(xué)術(shù)性期刊。
Stallings博士擁有麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位和諾特丹(Notre Dame)大學(xué)電子工程碩士學(xué)位。
目 錄
Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud
出版者的話
譯者序
前言
致謝
作者簡(jiǎn)介
貢獻(xiàn)作者簡(jiǎn)介
第一部分 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)
第1章 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的組成 2
1.1 網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng) 2
1.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的例子 4
1.2.1 全球性網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 4
1.2.2 典型的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 6
1.3 以太網(wǎng) 7
1.3.1 以太網(wǎng)應(yīng)用 7
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn) 9
1.3.3 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)速率 10
1.4 Wi-Fi 13
1.4.1 Wi-Fi應(yīng)用 13
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn) 14
1.4.3 Wi-Fi數(shù)據(jù)速率 14
1.5 4G/5G蜂窩網(wǎng) 15
1.5.1 第一代 15
1.5.2 第二代 15
1.5.3 第三代 16
1.5.4 第四代 16
1.5.5 第五代 16
1.6 云計(jì)算 17
1.6.1 云計(jì)算的概念 17
1.6.2 云計(jì)算的好處 18
1.6.3 云網(wǎng)絡(luò) 18
1.6.4 云存儲(chǔ) 18
1.7 物聯(lián)網(wǎng) 19
1.7.1 物聯(lián)網(wǎng)中的物 19
1.7.2 演化 19
1.7.3 物聯(lián)網(wǎng)的層次 19
1.8 網(wǎng)絡(luò)匯聚 20
1.9 統(tǒng)一通信 21
1.10 重要術(shù)語 24
1.11 參考文獻(xiàn) 24
第2章 需求和技術(shù) 25
2.1 網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)流量的類型 25
2.1.1 彈性流量 25
2.1.2 非彈性流量 26
2.1.3 實(shí)時(shí)流量特性 28
2.2 需求:大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和移動(dòng)流量 30
2.2.1 大數(shù)據(jù) 30
2.2.2 云計(jì)算 32
2.2.3 移動(dòng)流量 34
2.3 需求:QoS和QoE 35
2.3.1 服務(wù)質(zhì)量 35
2.3.2 體驗(yàn)質(zhì)量 36
2.4 路由選擇 36
2.4.1 特點(diǎn) 37
2.4.2 分組轉(zhuǎn)發(fā) 37
2.4.3 路由選擇協(xié)議 38
2.4.4 路由器的組成 40
2.5 擁塞控制 40
2.5.1 擁塞的影響 41
2.5.2 擁塞控制技術(shù) 43
2.6 SDN和NFV 45
2.6.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 45
2.6.2 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 46
2.7 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)要素 47
2.8 重要術(shù)語 48
2.9 參考文獻(xiàn) 48
第二部分 軟件定義網(wǎng)絡(luò)
第3章 SDN:背景與動(dòng)機(jī) 50
3.1 不斷演化的網(wǎng)絡(luò)需求 50
3.1.1 需求在不斷增長(zhǎng) 50
3.1.2 供給在不斷增長(zhǎng) 50
3.1.3 流量模式更為復(fù)雜 51
3.1.4 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再適用 51
3.2 SDN方法 53
3.2.1 需求 53
3.2.2 SDN體系結(jié)構(gòu) 53
3.2.3 軟件定義網(wǎng)絡(luò)的特征 56
3.3 SDN和NFV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 56
3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu) 57
3.3.2 產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì) 58
3.3.3 開放發(fā)展組織 59
3.4 重要術(shù)語 59
3.5 參考文獻(xiàn) 60
第4章 SDN數(shù)據(jù)平面和OpenFlow 61
4.1 SDN數(shù)據(jù)平面 61
4.1.1 數(shù)據(jù)平面功能 61
4.1.2 數(shù)據(jù)平面協(xié)議 63
4.2 OpenFlow邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 63
4.2.1 流表結(jié)構(gòu) 65
4.2.2 流表流水線 68
4.2.3 多級(jí)流表的使用 71
4.2.4 組表 71
4.3 OpenFlow協(xié)議 73
4.4 重要術(shù)語 74
第5章 SDN控制平面 75
5.1 SDN控制平面體系結(jié)構(gòu) 76
5.1.1 控制平面功能 76
5.1.2 南向接口 77
5.1.3 北向接口 78
5.1.4 路由選擇 79
5.2 ITU-T模型 80
5.3 OpenDaylight 81
5.3.1 OpenDaylight的體系結(jié)構(gòu) 81
5.3.2 OpenDaylight的氦版本 82
5.4 REST 85
5.4.1 REST約束 85
5.4.2 REST API例子 87
5.5 控制器間的合作和協(xié)調(diào) 88
5.5.1 集中式與分布式控制器 88
5.5.2 高可用性的集群 89
5.5.3 聯(lián)邦的SDN網(wǎng)絡(luò) 90
5.5.4 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 90
5.5.5 域間的路由選擇和QoS 91
5.5.6 為QoS管理使用BGP 92
5.5.7 IETF SDNi 93
5.5.8 OpenDaylight SDNi 94
5.6 重要術(shù)語 95
5.7 參考文獻(xiàn) 96
第6章 SDN應(yīng)用平面 97
6.1 SDN應(yīng)用平面體系結(jié)構(gòu) 97
6.1.1 北向接口 98
6.1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)抽象層 98
6.1.3 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 98
6.1.4 用戶接口 98
6.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)抽象層 99
6.2.1 SDN中的抽象 99
6.2.2 Frenetic 100
6.3 流量工程 102
6.4 測(cè)量和監(jiān)視 104
6.5 安全 105
6.6 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) 109
6.6.1 基于SDN的大數(shù)據(jù) 109
6.6.2 基于SDN的云網(wǎng)絡(luò) 110
6.7 移動(dòng)和無線 112
6.8 信息中心網(wǎng)絡(luò) 112
6.8.1 CCNx 113
6.8.2 抽象層的使用 114
6.9 重要術(shù)語 116
第三部分 虛擬化
第7章 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化:概念與體系結(jié)構(gòu) 118
7.1 NFV的背景與動(dòng)機(jī) 118
7.2 虛擬機(jī) 119
7.2.1 虛擬機(jī)監(jiān)視器 120
7.2.2 體系結(jié)構(gòu)方法 121
7.2.3 容器虛擬化 123
7.3 NFV概念 123
7.3.1 NFV使用案例 126
7.3.2 NFV的基本要素 127
7.3.3 高層NFV框架 127
7.4 NFV的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與必要條件 128
7.4.1 NFV的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 128
7.4.2 NFV的必要條件 129
7.5 NFV參考體系結(jié)構(gòu) 129
7.5.1 NFV管理與編排 130
7.5.2 參照點(diǎn) 130
7.5.3 具體實(shí)現(xiàn) 131
7.6 重要術(shù)語 132
7.7 參考文獻(xiàn) 132
第8章 NFV功能 133
8.1 NFV基礎(chǔ)設(shè)施 133
8.1.1 容器接口 134
8.1.2 NFVI容器的部署 136
8.1.3 NFVI域的邏輯結(jié)構(gòu) 137
8.1.4 計(jì)算域 137
8.1.5 管理程序域 139
8.1.6 基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)域 140
8.2 虛擬網(wǎng)絡(luò)功能 142
8.2.1 VNF接口 142
8.2.2 VNFC間通信 143
8.2.3 VNF擴(kuò)展 144
8.3